WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Авторефераты по темам  >>  Разные специальности - [часть 1]  [часть 2]

Продуктивность картофеля в зависимости от фонов минерального питания и способов посадки в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан

Автореферат кандидатской диссертации

 

На правах рукописи

 

 

 

ИШКИНИНА ФИДАЛИЯ ФАНИСОВНА

 

 

ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ ФОНОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И СПОСОБОВ

ПОСАДКИ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ

РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

 

06.01.01 – общее земледелие

 

 

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

 

 

 

 

Уфа   2012

Диссертационная работа выполнена на кафедре ботаники, физиологии и селекции растений Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: 

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, декан факультета агротехнология и агробизнеса  ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, г. Уфа

ХАЙБУЛЛИН

Мухамет Минигалимович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор кафедры земледелия и почвоведения ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, г. Уфа

 

ЮХИН

Иван Петрович

кандидат сельскохозяйственных наук,

зав. аналитической  лаборатории ГНУ Башкирский НИИСХ, г. Уфа

ПУСЕНКОВА

Людмила Ивановна

Ведущая организация:

г.Ижевск

ФГБОУ ВПО «Ижевская

государственная

сельскохозяйственная  академия»

Защита состоится 26 апреля 2012 г. в 1600  часов в ауд. 222 на заседании диссертационного совета Д 220.003.01  при ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» по адресу: 450001, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан  26  марта 2012 г. и размещен на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» www.bsau.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор с.-х. наук, профессор                                                      Р.Р. Гайфуллин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Картофелеводство – одна из традиционных и наиболее важных отраслей сельского хозяйства. Картофель является одной из важнейших продовольственных культур, ежегодно на душу населения в Российской Федерации потребляется до 132 кг клубней.

В современных условиях для повышения плодородия почвы и получения высоких и устойчивых урожаев картофеля решающее значение имеет научно-обоснованная система земледелия, включающая все ее основные элементы. Ведущая роль при этом принадлежит системе обработки почвы, севооборотам, удобрениям, с которыми тесно связана количественная и качественная сторона жизнедеятельности микроорганизмов в почве, создающих благоприятные условия для корневого питания растений.

Изучение влияния удобрений, севооборота, способов посадки, реакции сортов и т.д. на почвенную микрофлору и активность микробиологических процессов в системе почва – микроорганизмы – растения дает возможность глубже понять причины изменения почвенного плодородия и придти к направленному регулированию микробиологических процессов, от которых зависит плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

В работах Щербакова А.П., Рудай И.Д. (1983), Хабирова И.К. (1993), Нурмухаметова Н.М. (2001; 2007), Хазиева Ф.Х. (2007), Хайбуллина М.М. (2008) и др. показана важность биологических факторов в повышении почвенного плодородия и экологизации земледелия в целом. Однако оптимизация микробиологических процессов под действием расчетных норм минеральных удобрений, способов посадки картофеля в зернопаропропашном севообороте для южной лесостепи Республики Башкортостан изучена недостаточно. В частности, остаются не до конца исследованными такие вопросы, как характер влияния различных доз минеральных удобрений, способов посадки, биологической активности почвы на урожайность картофеля.

Цель и задачи. Цель исследования заключается в усовершенствовании технологических приемов возделывания картофеля в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан  и активизации микробиологических процессов в черноземе выщелоченном.  

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

– изучить формирования урожая в зависимости от способов посадки и вносимых расчетных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность культуры;

– оценить взаимосвязь урожайности с биологической активностью почвы;

– дать экономическую и энергетическую оценку изучаемых приемов возделывания картофеля.

Научная новизна. В условиях южной лесостепи Республики Башкортостан на черноземах выщелоченных получены и обобщены экспериментальные данные о биологической активности почвы и урожайности картофеля при различных технологиях возделывания в севообороте. Установлено, что внесение расчетных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность и гребневой способ посадки способствуют повышению продуктивности картофеля и биологической активности  чернозема выщелоченного.

Дана энергетическая и экономическая оценка эффективности применения удобрений при различных нормах и способах посадки.

Основные положения, выносимые на защиту:

– способы посадки и дозы минеральных удобрений влияют на морфологические и физиологические показатели роста и развития растений картофеля;

– способы посадки и расчетные дозы минеральных удобрений создают различные условия для формирования урожая картофеля, так при гребневой технологии улучшается микробиологическая деятельность почвы;

– дозы удобрений  и способы посадки влияют на энергетическую и экономическую эффективность технологии возделывания картофеля.

Практическая значимость работы.

В условиях южной лесостепи Республики Башкортостан при возделывании картофеля на черноземах выщелоченных рекомендовано использовать посадку на предварительно нарезанные гребни с использованием расчетных доз минеральных удобрений на планируемый урожай клубней 30 т/га.

Результаты исследований внедрены в ООО «Шемяк» Уфимского района на площади 100 га. Обеспечено получение урожая 30 т/га при рентабельности 132 %.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на региональной научно-практической конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Южного Урала и Среднего Поволжья (Уфа, БГАУ, 2006), на Всероссийских конференциях в рамках международной специализированной сельскохозяйственной выставки «Агрокомплекс» (Уфа, 2007, 2008, 2009, 2010), на Международной научно-практической конференции «Агроэкологическая роль плодородия почв и современные агротехнологии» (Уфа, 2008), на Международной научно-практической конференции, посвященной 145-летию РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (Москва, 2010).

Публикации в печати.  По материалам диссертации опубликовано 11 статей, в том числе 2 в издании, включенном в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 8 рисунков. Состоит из введения, 4 глав, выводов и предложения производству, библиографического списка, содержащего 210 наименований, в том числе 18 – на иностранных языках, приложения.


СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Обзор литературы

В данной главе приводится аналитический обзор литературы о влиянии биологической активности почвы, минеральных удобрений, способов посадки на физиологические показатели растения и урожайность картофеля.

Объекты, условия и методика проведения исследования

 Исследования проводились в 2006–2009 гг. на базе стационарных опытов кафедры ботаники, физиологии и селекции растений, расположенных в Учебно-опытном хозяйстве ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ. Почва опытного участка – чернозем выщелоченный, среднесуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса от 8,0 до 8,4%. Реакция среды в пахотном слое почвы слабокислая – рНсол. – 5,4, содержание подвижного фосфора – 80 мг/кг, обменного калия – 110 мг/кг. Степень насыщенности основаниями составляет 90,1%, сумма поглощенных оснований –  41,0 мг.-экв./100 г почвы.

В годы проведения исследований характеризовались неустойчивым увлажнением и колебаниями температуры воздуха в периоды вегетации.

В целом метеорологические условия складывались благоприятно для формирования урожая картофеля  (рис.1).

Рисунок 1 -  Метеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследований

Технология возделывания картофеля соответствовало принятой для хозяйств южной лесостепной зоны Республики Башкортостан.

Опыты размещались в четырехпольном специализированном короткоротационном зернопаропропашном севообороте.

Полевые опыты закладывались на делянках площадью 186 м2,  учетной площадью 158 м2, при трехкратной повторности.

Фактор  А – минеральные удобрения:

1)  контроль (без внесения удобрений);

2) внесение минеральных удобрений на запланированный урожай  25 т/га клубней картофеля;

3) внесение минеральных удобрений на запланированный урожай  30 т/га клубней картофеля;

Фактор  В – способ посадки:

1) гладкий; 2) на предварительно нарезанные гребни.

Фактор С – сорт:

1) Романо; 2) Невский.

Исследования проводились с использованием следующих методик:

- по фазам роста определяли динамику накопления сухой массы ботвы и клубней;

- пищевой режим почвы изучали в слое 0-25 см весной и осенью: содержание нитратного азота определяли по ГОСТу  26951-86, подвижного фосфора и обменного калия  –  по методу Чирикова из одной почвенной вытяжки (ГОСТ 26483-85);

- фенологические наблюдения за прохождением фаз развития растений и определение межфазных периодов проводили по методике гос. сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1983);

- анализ качества клубней картофеля проводили в аналитической лаборатории БНИИСХ: содержание сухих веществ определяли высушиванием до постоянной массы, содержание крахмала –  по Эверсу;

- рост растений изучали по основным фазам роста и развития растений по методике опытных работ;

- влажность почвы определяли  в слое 0-100 см, через каждые 10 см – весной и осенью, 0 – 25, 25 – 50 см – в середине вегетации термостатно-весовым  методом;

- урожай клубней картофеля определяли весовым методом;

- структуру урожая определяли согласно методике сортоиспытания;

- методом предельных разведений определяли анаэробные азотфиксаторы (Clostridium pasterianum) (Й. Сеги, 1983);

- используя метод пластинок, определяли активность азотобактера (1993);

- методом «аппликации» определяли интенсивность разложения целлюлозы;

- интенсивность выделения почвой СО2  определяли по методу Е. Н. Мишустина, И. Ш. Вострова, А. Н. Петрова (1993);

- активность каталазы определяли методом газометрии; фосфатазы, уреазы, инвертазы –  по методам Ф. Х. Хазиева (2005);

- наличие связи между признаками устанавливали корреляционно-регрессионным анализом с использованием компьютерных программ Exсel Statistica 5.0. Существенность разницы в величине изучаемых показателей между вариантами определялась дисперсионным анализом по Б.А. Доспехову (2011);

- экономическую эффективность рассчитали по прямым затратам сравнительно-математическим методом;

- биоэнергетическую эффективность рассчитали по методике ВАСХНИЛ (1989).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

 Фенологические наблюдения

В зависимости от года исследований, погодных условий и агротехнических приемов появление всходов в опытах наблюдалось с 8 по 17 июня, а  период от посадки до всходов составил 19-22 дня.

Агротехнические приемы оказывают существенное влияние на динамику роста и развития растений картофеля: посадка картофеля на предварительно нарезанные гребни дает достоверную разницу в наступлении фенологических фаз от 2 до 3 дней. Так, при гладком способе посадки всходы появлялись с 10 по 18 июня, при посадке на предварительно нарезанные гребни  –  с 8 по 15 июня.  Сокращение периодов развития при посадке картофеля на предварительно нарезанные гребни происходит в связи с улучшением температурных условий прорастания и роста растений на гребнях. Весной после посадки гребни позволяют почве быстрее прогреться до необходимой для прорастания картофеля температуры, поддерживаются более оптимальные условия увлажнения и аэрации. Такая же динамика наблюдалась и при наступлении следующих фаз вегетации, исходя из чего можно констатировать, что предварительная нарезка гребней дает возможность ускорить прохождение фенологических фаз растениями, что сказывается на формировании урожая.

Агроэкологические факторы и агротехнические приемы также повлияли на биометрические показатели роста и развития растений. Сочетание предварительной нарезки гребней с внесением расчетных доз минеральных удобрений позволяет образовывать большее количество стеблей в кусте: образовалось до 6 стеблей на одно растение, тогда как в контроле только 4, высота стеблей достигала 51,3 см (в контроле –  31см).

 Влияние доз минеральных удобрений и способов посадки

на накопление сухой массы и крахмала

Формирование биомассы картофеля зависело от условий вегетационного периода, биологических особенностей сорта, а также доз  минеральных удобрений, внесенных при различных способах подготовки почвы.

Наибольшее нарастание надземной биомассы растений  картофеля в течение вегетации происходит в фазу цветения, а формирование клубней – к концу вегетационного периода картофеля. При этом отмечается заметное снижение роста растений после цветения, преобладание других метаболических процессов, связанных с передвижением питательных веществ из ботвы в клубни, накопление крахмала.

Наибольшую сухую массу клубней в конце вегетации формировали варианты с удобрениями на планируемый урожай 30 т/га как при гребневом, так и при гладком способе посадки. Биомасса картофеля в этих вариантах превышала контроль  соответственно  в 1,4 и 1,7 раза (сорт Романо) и  1,2 и 1,6 раза (сорт Невский). Сухая масса ботвы сорта Романо была выше, чем у  сорта Невский практически во всех вариантах. 

Максимальные приросты абсолютно сухого вещества клубней обоих сортов наблюдались в период от цветения до созревания (уборки).

Рисунок 2 - Содержание крахмала в клубнях картофеля сортов Невский и Романо в зависимости от способов посадки, уровня минерального питания,  %  (опытное поле БГАУ, в среднем за 2006-2009 гг.)

Формирование клубней начиналось в фазу бутонизации, к  фазе цветения доля клубней к общей биомассе составила 47-68%, а в фазу созревания 92-97%.

Среди пищевых веществ клубней картофеля ведущую роль играет крахмал, ради которого в основном и возделывается культура. Он составляет 70-80 % сухой биомассы клубня или 95-99 % всего количества накапливаемых картофелем углеводов / А.В. Коршунов, 2001; С.Н.  Карманов, 1988/.

Более высокое содержание крахмала отмечено на фоне повышенных доз минеральных удобрений (рис. 2). Гребневой способ посадки оказал большее влияние на накопление крахмала в клубнях картофеля. Содержание крахмала у сорта Романо увеличивается на 1,79 %, у сорта Невский – на 1,70 % по сравнению с гладкой посадкой без удобрений..

Влияние способов посадки и внесения расчетных доз минеральных

удобрений на активность и численность  свободноживущих

азотофиксирующих микроорганизмов

В почве обитают микроорганизмы, способные фиксировать атмосферный молекулярный азот и переводить его в связанное состояние – это свободноживущие азотфиксирующие бактерии Azotobacter и Clostridium pasteurianum и др.

На опытных делянках картофеля путем отбора средних проб почвы, а также  в лабораторных опытах, нами была исследована активность свободноживущих азотобактеров. Проведенные опыты показывают, что активность азотобактера заметно выше при внесении расчетных доз удобрений. Так, в фазу бутонизации при применении удобрений  активность увеличивается от 12 до 18 %, а  в фазу цветения – от 7 до 19 %  по сравнению с контролем.

Наиболее благоприятные условия для развития азотобактера создавались в фазу цветения. Активность его была в 2 раза выше по сравнению с фазой бутонизации во всех вариантах. Можно отметить, что активность азотобактера под посадками сорта Романо несколько выше, чем под сортом Невский (рис. 3).

Рисунок 3 - Изменение численности бактерий рода Clostridium pasteurianum при разных дозах удобрений и способах посадки картофеля

(тыс/г почвы, в среднем за 2006-2009 гг.)

Также стимулировал активность азотобактера гребневой способ посадки, при котором, по сравнению с гладким, активность  увеличивается на 6 – 16% в фазу бутонизации и  на 3-17% в фазу цветения.

Со многими почвенными микроорганизмами Clostridium находится в метаболических отношениях, когда предполагается обмен продуктами метаболизма. Так, азотобактер улучшает условия жизни клостридия, поглощая кислород, а клостридий вырабатывает из органических соединений, недоступных азотобактеру, органические кислоты, которые может ассимилировать азотобактер.

Наибольшее количество анаэробных азотфиксаторов (Clostridium pasteurianum) выявлено при внесении расчетных доз минеральных  удобрений.

В развитии бактерий рода Clostridium pasteurianum отмечена тенденция увеличения численности от всходов к фазе цветения во всех вариантах.

Численность бактерий рода Clostridium pasteurianum при гребневом способе посадки выше, чем при гладком способе посадки  обоих сортов.

Влияние способов посадки и доз минеральных удобрений

на  целлюлозоразлагающую способность почвы

Учет разложения в почве льняного полотна позволяет судить об интенсивности мобилизационных процессов в почве и наличии в нем минерального азота. Целлюлозоразрушающая способность микроорганизмов может косвенно отражать благополучие почвенных свойств и служить дополнительным показателем биологической активности почвы.   

Исследования показали (табл. 1), что расчетные дозы  минеральных удобрений стимулируют разложение в почве льняной ткани. С увеличением численности целлюлозоразлагающих микроорганизмов повышается интенсивность распада целлюлозы в почве. За 60 дней выдержанная в почве мешковина разложилась в контроле при гребневом способе посадки на  11,8 –  20,1% и при гладком способе посадки –  от 8,0 до 16,5%, тогда как в вариантах с внесением удобрений в расчете на получение 25 и 30 т/га картофеля процент разложения клетчатки составил от 21,8 до 44,3% при нарезке гребней и от 18,4 до 41,7% при гладком способе посадки. Это объясняется тем, что внесение в почву удобрений и гребневой способ посадки активизируют целлюлозоразлагающие микроорганизмы, что ускоряет процесс распада клетчатки.

Применение удобрений стимулирует деятельность аммонифицирующей микрофлоры, в результате чего происходит накопление доступных форм минерального азота, необходимых для нормального функционирования жизнедеятельности целлюлозоразлагающих  микроорганизмов. Это обстоятельство объясняет причину усиления разложения клетчатки на удобренных фонах.

Взаимосвязь активности азотобактера и разложения клетчатки в почве описывается уравнением  регрессии:  y=1,4337x – 99,171   при r = 0,86,  где y – разложение клетчатки, %, x – активность азотобактера,%.  Это указывает на тесную корреляционную связь между ними.

таблица 1   Влияние минеральных удобрений и способов посадки

под картофелем на  интенсивность  разложения клетчатки в почве

(опытное поле БГАУ)

Вариант  опыта

Процент разложенной клетчатки через 60 дней

2006 г.

2007 г.

2008 г.

2009 г.

гребневая   посадка, сорт Невский

Контроль (без удобрений)

15,7

14,3

19,8

16,6

на планир. урожай 25 т/га

24,5

21,8

31,2

26,7

на планир. урожай 30 т/га

35,3

27,5

40,7

34,8

гребневая   посадка, сорт Романо

контроль (без удобрений)

13,0

11,8

20,1

15,1

на планир. урожай 25 т/га

34,5

25,9

37,3

34,9

на планир. урожай 30 т/га

43,2

33,4

44,3

42,1

Гладкая   посадка, сорт Невский

контроль (без удобрений)

14,6

12,9

16,5

14,2

на планир. урожай 25 т/га

22,0

18,4

26,8

23,4

на планир. урожай 30 т/га

34,0

26,1

36,1

31,8

Гладкая   посадка, сорт Романо

контроль (без удобрений)

8,4

8,0

16,2

13,4

на планир. урожай 25 т/га

33,0

19,9

32,8

25,8

на планир. урожай 30 т/га

39,8

33,1

41,7

37,3

Интенсивность «дыхания» в зависимости от способа посадки

и внесения минеральных удобрений

Дыхание почвы (выделение СО2) является одним из важных показателей биологической активности почвы, поскольку отражает интенсивность жизнедеятельности почвенной микрофлоры, скорость минерализации опада и подстилки (В.П. Стефурак, А.С. Усатая, Н.И. Фрунзе и др., 1990).

Результаты исследований показали (табл. 2),  что интенсивность выделения почвой СО2  тесно связана с фазами роста и развития растения картофеля. Рост интенсивности «дыхания» в фазе бутонизации обусловлен наиболее активным периодом  процессов синтеза и превращения органических веществ в растениях. К концу вегетации, когда идет отток питательных веществ в запасающие органы растений, сокращается активный обмен продуктами метаболизма между растениями и микроорганизмами почвы, что обусловливает снижение скорости выделения почвой углекислого газа.

Установлена тесная корреляционная связь между интенсивностью «дыхания» и разложением клетчатки в почве (y = 22,319 x – 102,35  при r = 0,89, где y – разложение клетчатки (%), x – интенсивность дыхания (мг/г почвы за 24 часа). 

Таблица 2  Интенсивность выделения почвой СО2 под картофелем,   

мг/г почвы за 24 часа

(опытное поле БГАУ, в среднем за 2006-2009 гг.)

Варианты опыта

Фаза развития

всходы

бутонизация

цветение

гребневая   посадка, сорт Невский

Контроль (без удобрений)

2,0

7,1

5,4

на планир. урожай 25 т/га

2,2

7,2

5,8

на планир. урожай 30 т/га

2,5

7,7

6,2

гребневая   посадка, сорт Романо

контроль (без удобрений)

3,0

6,7

6,2

на планир. урожай 25 т/га

3,4

6,9

6,0

на планир. урожай 30 т/га

3,3

7,2

6,5

Гладкая   посадка, сорт Невский

контроль (без удобрений)

2,1

6,6

5,2

на планир. урожай 25 т/га

2,2

6,7

5,6

на планир. урожай 30 т/га

2,4

6,8

5,9

Гладкая   посадка, сорт Романо

контроль (без удобрений)

2,4

6,9

5,7

на планир. урожай 25 т/га

3,1

6,6

6,4

на планир. урожай 30 т/га

3,3

6,2

6,8

Внесение в почву минеральных удобрений интенсифицирует микробиологические процессы, в результате чего увеличивается трансформация органических и минеральных веществ. Характерный показатель активизации деятельности микрофлоры под влиянием удобрений - усиление «дыхания» почвы – выделение СО2  – это результат, прежде всего, ускоренного разложения органических соединений почвы.

Применение минеральных удобрений активизирует деятельность микроорганизмов, которые, в свою очередь, способствуют ускоренному разложению органических соединений во всех вариантах опыта.

Отмечено, что при предварительной нарезке гребней  интенсивность «дыхания» почвы несколько выше, чем при гладком способе посадки.

Влияние способов посадки и доз минеральных удобрений

на ферментативную  активность  почвы

Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность способствовало усилению ферментативной активности почвы.  Наибольшая активность фермента каталазы наблюдалась в вариантах с внесением удобрений, наименьшая – в контроле.  При гребневой посадке активность каталазы колебалась от 4,2  до 6,8, при гладкой посадке  –  от 4,2  до 6,2, а в контроле –  от 4,0 до 5,1 мл О2 за 3 мин в 1 г почвы.


таблица  3  Ферментативная активность почвы в зависимости от способов посадки и уровня минерального питания

(среднее за 2006-2009 гг.)

 

Варианты

 опыта

Каталаза, мл О2

за 3 мин / 1 г почвы

Фосфатаза, мг фенолфталеина

на 1 г почвы за 1 ч.

Уреаза, N-NH4

на 1 г почвы за 24 ч, мг

Инвертаза, мг глюкозы на 1 г почвы

всходы

фаза

бутонизации

фаза цветения

всходы

фаза

бутонизации

фаза цветения

всходы

фаза

бутонизации

фаза цветения

всходы

фаза

бутонизации

фаза цветения

гребневая   посадка, сорт Невский

Контроль

4,0

5,1

4,4

0,50

0,55

0,67

0,15

0,34

0,41

2,6

4,9

4,4

*25 т/га

4,2

5,2

4,8

0,56

0,60

0,69

0,17

0,37

0,45

2,9

5,5

4,6

*30 т/га

4,5

6,8

5,2

0,53

0,63

0,72

0,19

0,45

0,53

3,4

5,9

5,1

гребневая   посадка, сорт Романо

Контроль

3,0

4,7

4,2

0,50

0,56

0,68

0,14

0,33

0,41

2,6

4,8

4,4

*25 т/га

4,4

5,9

5,0

0,55

0,60

0,70

0,16

0,36

0,44

2,8

5,6

4,7

*30 т/га

5,3

6,2

5,5

0,54

0,64

0,71

0,19

0,45

0,53

3,5

5,9

5,2

Гладкая   посадка, сорт Невский

Контроль

3,9

4,6

4,2

0,48

0,51

0,57

0,13

0,34

0,37

2,2

4,8

4,3

*25 т/га

4,2

4,7

4,6

0,57

0,57

0,65

0,14

0,39

0,42

2,5

5,4

4,4

*30 т/га

5,4

5,9

5,7

0,55

0,58

0,65

0,17

0,42

0,49

2,6

5,7

4,9

Гладкая   посадка, сорт Романо

Контроль

4,4

4,9

4,7

0,49

0,50

0,58

0,12

0,33

0,38

2,3

4,7

4,2

*25 т/га

5,1

5,6

5,4

0,56

0,55

0,63

0,15

0,40

0,43

2,6

5,5

4,5

*30 т/га

5,7

6,2

5,8

0,55

0,57

0,64

0,16

0,41

0,50

2,6

5,7

4,8

Контроль – без удобрений; * - на планируемую урожайность картофеля.


В фазу бутонизации наблюдается повышение активности фермента каталаза по сравнению с началом вегетационного периода. Но к фазе цветения активность немного уменьшается.

Исследования показали, что динамика активности инвертазы имеет тенденцию увеличения от всходов к фазе бутонизации и незначительного снижения к фазе цветения. Активность ферментов фосфатазы и уреазы заметно возрастает от полных всходов к фазе цветения. Это объясняется большим потреблением растениями питательных веществ из почвы, что связано, в свою очередь, с усилением обмена веществ, в котором участвуют ферменты. Усиление ферментативной активности также связано с повышением температуры и наличием  влаги в почве, при котором интенсивность всех микробиологических процессов, в том числе и активность ферментов, повышается.

Внесение минеральных удобрений и гребневой способ посадки способствовали усилению ферментативной активности почвы. Наибольшая активность инвертазы отмечается в фазу бутонизации  при гребневом способе посадки  и внесения минеральных удобрений на планируемую урожайность 30 т/га – 5,9 мг глюкозы на 1 г почвы. Наибольшая  активность фосфатазы и урезы отмечается в фазу цветения при гребневом способе посадки.

Установлена тесная взаимосвязь между ферментами фосфатаза и уреаза: y = 0,8672x – 0,1122 (r = 0,81), а также между ферментами фосфатаза и инвертаза:  y = 9,6875x – 0,1875 (r = 0,91).

Урожай и качество клубней картофеля в зависимости

 от способов посадки и доз минеральных удобрений

В наших исследованиях выявлено влияние различных способов посадки, внесения расчетных доз минеральных удобрений и сортовой специфичности на урожайность клубней картофеля (табл. 4).

Наиболее высокая урожайность  по сравнению с контролем получена при внесении минеральных удобрений на 25 и 30 т/га. Прибавка урожайности при гребневом способе посадки значительно выше, чем при гладком. При нормах внесения удобрений на 25 и 30 т/га прибавка к контролю составляла при гребневой посадке 26-36% (сорт Невский) и 43-59% (сорт Романо), а при гладкой посадке –  33-47% (сорт Невский) и 31-52% (сорт Романо).

Установлена тесная взаимосвязь между урожайностью и показателями биологической активности почвы: y = 0,21 x1 + 21,94 (r = 0,89); y = 1,73 x2 + 45,56 (r = 0,82); y = 11,26 x3 + 22,09 (r = 0,69);  y = - 0,61 x4 + 32,67 (r = 0,47);

y = 4,56 x5 + 27,45 (r = 0,53); y = 0,72 x6 + 25,76 (r = 0,62), где y – урожайность, т/га; x1 – разложение клетчатки, %;  x2  – активность азотобактера, %;  x3 – фермент фосфатаза, мг фенолфталеина на 1 г почвы за 1 ч;  x4 –   фермент каталаза, мл О2 за 3 мин / 1 г почвы; x5 –  фермент уреаза, мг N-NH4 на 1 г почвы за 24 ч;   x6 – фермент инвертаза, мг глюкозы на 1 г почвы.


Таблица 4    Урожайность картофеля в зависимости от способов посадки, уровня минерального питания

и сортовой специфичности   (опытное поле БГАУ)

Вариант

опыта (В)

Способы посадки (А)

Урожайность, т/га

прибавка

2006 г.

2007 г.

2008 г.

2009 г.

средняя

т/га

%

Сорт  Невский

контроль

гладкая

18,2

16,5

21,5

18,9

18,8

-

-

*25 т/га

24,1

22,6

24,1

24,0

23,7

4,9

26

*30 т/га

25,1

25,5

27,0

26,8

26,1

7,3

38

контроль

 

гребневая

20,8

16,9

23,9

22,8

21,1

-

-

*25 т/га

26,4

23,8

28,3

26,3

26,6

5,5

26

*30 т/га

28,7

27,9

30,8

29,8

29,3

8,2

39

НСР05  по фактору А

0,94

0,81

0,73

0,73

-

-

-

НСР05  по фактору В

0,77

0,66

0,60

0,60

-

-

-

НСР05 по фактору АВ

1,33

1,15

1,03

1,04

-

-

-

Сорт Романо

контроль

гладкая

18,4

17,3

19,4

18,1

18,3

-

-

*25 т/га

23,9

22,2

25,1

24,8

24,0

5,7

31

*30 т/га

27,2

26,1

29,5

28,8

27,9

9,6

52

контроль

 

гребневая

22,8

18,8

24,5

23,1

22,3

-

-

*25 т/га

31,8

29,8

33,2

32,8

31,9

9,6

43

*30 т/га

35,0

34,5

36,8

35,7

35,5

13,2

59

НСР05  по фактору А

0,89

0,82

0,95

0,71

-

-

-

НСР05  по фактору В

0,73

0,67

0,78

0,58

-

-

-

НСР05 по фактору АВ

1,26

1,17

1,35

1,01

-

-

-

Контроль – без удобрений; * - на планируемую урожайность картофеля.


Анализ товарности клубней картофеля в среднем за 4 года показывает, что она выше при гребневом способе посадки в сочетании с внесением минеральных удобрений на запланированную урожайность. Так, в вариантах гребневой посадки и внесения расчетных доз минеральных удобрений на 25 и 30 т/га урожая она составила по сорту  Невский 63,4% и 66,3%  и по сорту Романо –  61,9% и 64,1%  соответственно. Наименьшая товарность клубней была отмечена в контроле при гладкой посадке сорта Романо – 55,4% и сорта Невский – 55,8%.

Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что наибольший выход товарной продукции был в вариантах с посадкой на предварительно нарезанные гребни в сочетании с внесением расчетных доз минеральных удобрений.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

 ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ

Энергетическая оценка  позволяет сравнивать различные технологии производства сельскохозяйственной продукции с точки зрения расхода  энергетических ресурсов, определить структуру потоков энергии в агроценозах и выявить главные резервы  экономии  технической энергии в земледелии. Определение как затраченной, так и полученной энергии дает возможность количественно оценить энергетическую эффективность возделывания культур.

В расчете энергетической эффективности приемов возделывания картофеля были использованы действующие нормативные документы и инструкции, энергозатраты определялись на основании типовых технологических карт.

Результаты анализа экономических показателей свидетельствуют об эффективности использования предварительной нарезки гребней и внесения расчетных доз минеральных удобрений. Высокая урожайность картофеля обусловливает большую стоимость продукции при увеличении производственных затрат, в то же время увеличиваются чистый доход и рентабельность.

Анализ данных показал, что применение предварительной нарезки гребней повышает рентабельность производства товарного картофеля. Так, рентабельность сорта Невский в варианте гребневой посадки с применением удобрений на планируемую урожайность 30 т/га составила 198% при урожайности 28,8 т/га, а у сорта Романо - соответственно 160 % при 35,5 т/га. Это свидетельствует о большой экономической эффективности применения предварительной нарезки гребней.

Экономическая эффективность применения расчетных доз минеральных удобрений на черноземе выщелоченном южной лесостепи Республики Башкортостан на запланированный урожай повышает рентабельность производства картофеля.

Выводы

1. В условиях южной лесостепи Республики Башкортостан агротехнические приемы оказывают существенное  влияние на сроки наступления фенологических фаз и биометрические показатели растений картофеля. Внесение расчетных доз минеральных удобрений и предварительная нарезка гребней ускоряют наступление фенологических фаз на 2-3 дня, по сравнению с гладким способом  посадки.  При этом образовалось до 6 стеблей на одно растение, тогда как в контроле только 4, высота стеблей достигала 51,3 см  (в контроле – 31см).

2. Наибольшую урожайность картофеля  обеспечивают удобрения в расчетных дозах  на 30 т/га  при гребневом способе посадки. При этом наблюдается тенденция накопления сухих веществ и крахмала. Содержание крахмала у сорта Романо увеличивается на 1,79 %, у сорта Невский – на 1,70 % по сравнению с контролем.

3. Внесение расчетных доз минеральных удобрений на 25 т/га  способствуют повышению активности целлюлозоразлагающих бактерий на 19%, при внесении удобрений на 30 т/га –  на 24-30 % при гребневом способе посадки сорта Романо.

4. Дозы минеральных удобрений повышают активность азотобактера. В фазу бутонизации активность увеличивается на 12 –  18 %, а  в фазу цветения – от 7 до 19 %  по сравнению с контролем. Установлена взаимосвязь разложения клетчатки с активностью азотобактера в почве: y=1,4337x – 99,171  при r = 0,86.

5. Существует тесная корреляционная связь между интенсивностью «дыхания» и разложением клетчатки в почве под картофелем: y = 22,319x – 102,35  при r = 0,89, где y – разложение клетчатки, x – интенсивность дыхания. 

6. В черноземе выщелоченном под картофелем выявлены взаимосвязи между ферментами фосфатазой и уреазой: y = 0,8672x – 0,1122 (r = 0,81) и фосфатазой и инвертазой: y = 9,6875x – 0,1875 (r = 0,91).

7. Установлена зависимость между урожайностью и биологической активностью почвы: y = 0,21 x1 + 21,94 (r = 0,89); y = 1,73 x2 + 45,56 (r = 0,82); y = 11,26 x3 + 22,09 (r = 0,69); y = - 0,61 x4 + 32,67 (r = 0,47); y = 4,56 x5 + 27,45 (r = 0,53); y = 0,72 x6 + 25,76 (r = 0,62), где y – урожайность, т/га; x1 – разложение клетчатки, %;  x2  – активность азотобактера, %;  x3 – фермент фосфатаза, мг фенолфталеина на 1 г почвы за 1 ч;  x4 –   фермент каталаза, мл О2 за 3 мин / 1 г почвы; x5 –  фермент уреаза, мг N-NH4 на 1 г почвы за 24 ч;   x6 – фермент инвертаза, мг глюкозы на 1 г почвы.

8. Применение предварительной нарезки гребней и внесения расчетных доз минеральных удобрений на запланированный урожай обеспечивают рентабельность производства картофеля в условиях южной лесостепи РБ. Рентабельность сорта Невский в варианте гребневой посадки с применением удобрений на планируемую урожайность 30 т/га составила 198% при урожайности 28,8 т/га, а у сорта Романо - соответственно 160 % при 35,5 т/га.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях южной лесостепи Республики Башкортостан на черноземах выщелоченных для повышения продуктивности картофеля и активизации микробиологических процессов в почве рекомендуется гребневой способ посадки с внесением расчетных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность 30 т/га урожая клубней картофеля.

Список опубликованных работ

1. Хазетдинов, Р.Р. Влияние влажности почвы на рост и развитие растений картофеля / М.М. Хайбуллин, Ф.Ф. Ишкинина // Почвы Южного Урала и Среднего Поволжья: экология и плодородие. Материалы региональной научно-практической конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Южного Урала и Среднего Поволжья.  – Уфа: БашГАУ, 2006. – С. 110-112.

2. Бураканова, Э.Г. Урожай и качество клубней картофеля в зависимости от уровня минерального питания, способов посадки и сортовой специфичности / М.М. Хайбуллин, Р.Р. Хазетдинов, Ф.Ф. Ишкинина // Материалы всероссийской научно-практической конференции в рамках XVII Международной специализированной выставки «АгроКомплекс – 2007». –  Уфа: БашГАУ, 2007. – С 111-113.

3. Хайбуллин, М.М. Урожайность и экономическая эффективность возделывания картофеля в зернотравопаропропашном севообороте в условиях предуралья РБ / Р.Р. Хазетдинов, Э.Г. Бураканова, Ф.Ф. Ишкинина // Материалы всероссийской научно-практической конференции в рамках XVII Международной специализированной выставки «АгроКомплекс-2007». –  Уфа: БашГАУ, 2007. – С.203-204.

4. Хайбуллин, М.М. Действие способов посадки, удобрений на биологическую активность почвы и урожайность картофеля / Ф.Ф. Ишкинина, Э.Г. Бураканова, И.С. Узбеков // Материалы всероссийской научно-практической конференции в рамках XVII Международной специализированной выставки «АгроКомплекс – 2007»  –  Уфа: БашГАУ, 2007. – С.199-202.

5. Хайбуллин, М.М. Действие удобрений, способов посадки на биологическую активность почвы и урожайность картофеля в условиях Южной лесостепи Республики Башкортостан / Ф.Ф. Ишкинина, И.С. Узбеков, С.Ю. Колобов // Достижение науки и техники АПК –  2007. – №11. – С. 12-14.

6. Хайбуллин, М.М. Изменение биологической активности почвы при различных уровнях минерального питания под картофелем / Ф.Ф.Ишкинина, И.С.Узбеков, Л.Ф. Мухаметшина //Интеграция аграрной науки и производства: состояние, проблемы и пути решения. Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках ХVIII Международной специализированной выставки «АгроКомплекс – 2008» (4–6 марта 2008г.). Часть II.– Уфа: ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ,2008.– С 79 –83.

7. Хайбуллин, М.М. Влияние способов предпосадочной обработки почвы и гербицидов на засоренность и урожайность картофеля / Ф.Ф. Ишкинина, И.Н. Аминев // Агроэкологическая роль плодородия почв и современные агротехнологии. Материалы Международной научно-практической конференции. – Уфа: БашГАУ, 2008. – С 170 – 172.

8. Хайбуллин, М.М. Влияние способов посадки на биологическую активность почвы и урожай клубней картофеля / Ф.Ф. Ишкинина, И.Н. Аминев // Достижение науки и техники АПК. –  2009. –  №9. – С. 30-31

9. Ишкинина, Ф.Ф. Влияние способов посадки на биологическую активность почвы и урожайность картофеля / М.М. Хайбуллин // Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК. Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках Х1Х Международной специализированной выставки «Агрокомплекс - 2009» (3-5 марта 2009 г.). Часть II. – Уфа: ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ, 2009. – С 140-142.

10. Хайбуллин, М.М. Продуктивность продовольственного картофеля в условиях Южной  лесостепной зоны Республики Башкортостан / Ф.Ф. Ишкинина, И.Н. Аминев // Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК. Материалы всероссийской научно-практической конференции с  международным участием в рамках Х1Х Международной специализированной выставки «Агрокомплекс - 2009» (3-5 марта 2009 г.). Часть II. – Уфа: ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ, 2009. – С 194-197.

11. Хайбуллин, М.М. Активность свободноживущих в почве азотофиксаторов, динамика роста и  развития картофеля при разных фонах минеральных удобрений /Ф.Ф. Ишкинина //Научное обеспечение инновационного развития АПК. Материалы всероссийской научно-практической конференции в рамках XX  Юбилейной специализированной выставки «АгроКомплекс-2010» (2-4 марта 2010г.). Часть I. – Уфа: Башкирский ГАУ, 2010. – С 180-183.

Лицензия РБ на издательскую деятельность № 0261 от 10 апреля 1999 г.

Подписано в печать ____________. Формат 60 х 84. Бумага типографская.

Гарнитура Таймс. Усл. печ. л.___  Усл. изд. л.____ тираж 100 экз. Заказ № ___

Издательство Башкирского государственного аграрного университета.

Типография Башкирского государственного аграрного университета.

Адрес издательства и типографии: 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34.

 
Авторефераты по темам  >>  Разные специальности - [часть 1]  [часть 2]



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.